- ICH GCP
- Registre américain des essais cliniques
- Essai clinique NCT04280991
Exercice hypoxique et métabolisme du glucose (HYTRIM)
Faire de l'exercice pendant l'exposition à une hypoxie légère pour inverser le métabolisme du glucose avec facultés affaiblies chez les humains en surpoids et obèses
L'épidémie d'obésité appelle de nouvelles opportunités thérapeutiques pour prévenir et traiter l'obésité et ses comorbidités parmi lesquelles la résistance à l'insuline et les maladies cardiovasculaires. Des preuves récentes suggèrent que l'oxygénation des tissus joue un rôle important dans la santé cardiométabolique. Remarquablement, les individus résidant à haute altitude (hypoxie hypobare) sont moins susceptibles de développer un diabète sucré de type 2 par rapport aux individus vivant au niveau de la mer (normoxie normobare). En outre, il existe des preuves suggérant que l'exposition à l'hypoxie normobare peut améliorer l'homéostasie du glucose et la sensibilité à l'insuline chez les rongeurs et les humains.
Le niveau d'activité physique est un déterminant important de la sensibilité à l'insuline et de l'homéostasie du glucose. Il est bien établi que la pratique d'une activité physique améliore l'absorption du glucose à court terme et le contrôle glycémique à long terme. Fait intéressant, des études récentes ont démontré qu'une séance d'exercice aiguë dans des conditions hypoxiques (inhalation d'air contenant moins d'oxygène) peut entraîner une amélioration plus prononcée des concentrations plasmatiques de glucose et/ou de la sensibilité à l'insuline par rapport à l'exercice normoxique. Cependant, les effets d'exercices hypoxiques répétés sur le profil glycémique tout au long de la journée (c.-à-d. surveillance continue de la glycémie 24h/24) restent insaisissables. Dans la présente étude randomisée, contrôlée par placebo, en simple aveugle et croisée, les chercheurs étudieront les effets de l'exercice dans des conditions hypoxiques normobares légères (FiO2, 15 %) pendant 4 jours consécutifs (2 séances de vélo de 30 minutes à 50 % WMAX) sur le métabolisme postprandial du substrat et la glycémie sur 24 h chez les sujets en surpoids/obèses présentant une tolérance au glucose altérée. Les chercheurs émettent l'hypothèse que 4 jours consécutifs d'exposition à une hypoxie légère tout en effectuant un exercice d'intensité modérée améliorent l'homéostasie du glucose chez les personnes en surpoids et obèses présentant une altération de l'homéostasie du glucose.
Aperçu de l'étude
Statut
Intervention / Traitement
Description détaillée
Dans la présente étude croisée randomisée, à simple insu et contrôlée par placebo, les sujets seront exposés à 1) une hypoxie légère normobare (taux d'oxygène : 15 %) et 2) une normoxie (taux d'oxygène : 21 %) pendant l'exercice (2 x 30 min/jour sur un vélo ergomètre) de la même intensité d'exercice relative (égale à 50 % WMAX dans des conditions normoxiques) pendant 4 jours consécutifs. Les sujets seront assignés au hasard à chaque condition (plan de randomisation généré par ordinateur ; taille de bloc, n = 4), séparés par une période de sevrage (3-6 semaines). Pour ce faire, les sujets s'exerceront dans une chambre à oxygène dans laquelle la concentration en oxygène de l'air ambiant et, en tant que telle, les niveaux d'oxygène peuvent être étroitement contrôlés et surveillés. Les sujets feront du vélo deux fois par jour pendant 30 minutes à 50 % WMAX, déterminé par un test de charge de travail supplémentaire. Étant donné que nous accorderons 5 à 10 minutes aux sujets pour se préparer à commencer la séance d'exercice de 30 minutes et que nous prendrons en compte une période de refroidissement de 5 minutes avant de quitter à nouveau la salle hypoxique, les sujets resteront dans la salle pendant 45 minutes pour chaque séance.
Après le dépistage initial, les sujets sont invités à visiter l'université pendant deux périodes de 5 jours consécutifs chacune avec une période de sevrage de 3 à 6 semaines. Pendant les 4 premiers jours (investissement en temps : 4,5 heures/jour), les sujets subiront le régime d'exercice, comme décrit ci-dessus.
- Au jour 1, le premier matin de chaque régime, un capteur de glucose (Enlite Glucose Sensor MiniMed ; Medtronic). Le capteur sera inséré en sous-cutané, sera inséré en sous-cutané, à 5 cm de l'ombilic, sur le côté droit de l'abdomen, et sera connecté à un glucomètre en continu (iPro2 Professional CGM MiniMed ; Medtronic, Northridge, CA, USA) . Le capteur restera inséré tout au long de l'étude (jours 1 à 5). De plus, un moniteur d'activité physique (micromoniteur ActivPAL3) sera appliqué au même moment, pour surveiller l'activité physique des participants. À la fin du jour 5, le capteur de glucose et le moniteur d'activité physique seront retirés.
- Aux jours 1 à 5 (investissement en temps : 4,5 heures), des échantillons de sang à jeun seront prélevés pour déterminer les métabolites plasmatiques et les marqueurs inflammatoires, et la pression artérielle et le poids corporel seront surveillés.
- Au jour 5 (investissement en temps : 8 heures), un test de repas liquide mixte sera effectué pour déterminer les concentrations de métabolites à jeun et postprandiales, ainsi que l'oxydation du substrat (par calorimétrie indirecte). Une biopsie du muscle squelettique (m. vastus lateralis) seront prélevés à jeun. De plus, HOMA-IR sera utilisé pour estimer la résistance à l'insuline, en utilisant les valeurs de glucose plasmatique à jeun et d'insuline mesurées le lendemain de la fin du régime de 4 jours.
Après le dépistage initial, l'évaluation du taux métabolique de base (BMR) et le test de charge de travail supplémentaire (pour déterminer la charge de travail maximale, WMAX), les sujets devront investir environ 52 heures.
Type d'étude
Inscription (Réel)
Phase
- N'est pas applicable
Contacts et emplacements
Lieux d'étude
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Maastricht, Pays-Bas, 6200MD
- Department of Human Biology, Maastricht University Medical Centre
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
Accepte les volontaires sains
Sexes éligibles pour l'étude
La description
Critère d'intégration:
- en surpoids ou obèse (IMC >28 kg/m2)
- altération de la tolérance au glucose (glycémie 2h : >7,8 - 11,1 mmol/L)
- les sujets doivent avoir un poids stable pendant au moins 3 mois avant la participation (pas de changement de poids corporel : <3 kg de changement)
Critère d'exclusion:
- maladie cardiovasculaire (déterminée par questionnaire, pression artérielle) (Sujets souffrant d'hypertension modérée à sévère (grade 2 ou 3 selon les critères de l'OMS)
- diabète de type 2
- cancer
- asthme
- bronchite
- bronchopneumopathie chronique obstructive
- fibrose pulmonaire
- apnée obstructive du sommeil
- utilisation d'oxygène à la maison
- SpO2 au repos ≤93%
- volume expiratoire forcé (FEV1) et capacité vitale forcée (FVC) pré-bronchodilatateurs anormaux
- dysfonctionnement du foie ou des reins (déterminé en fonction des taux d'ALAT et de créatinine, respectivement)
- maladie avec une espérance de vie inférieure à 5 ans
- Intolérance au lactose
- abus de produits (consommation d'alcool > 15 unités/semaine)
- fumeur
- plans pour perdre du poids (on demandera aux sujets s'ils ont des plans de perte de poids (par exemple pour augmenter leur niveau d'activité physique ou changer de régime alimentaire)
- utilisation de fortes doses de vitamines anti-oxydantes
- utilisation de tout médicament qui influence le métabolisme du glucose et l'inflammation
- travail posté
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: Traitement
- Répartition: Randomisé
- Modèle interventionnel: Affectation croisée
- Masquage: Seul
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Expérimental: Exercice d'intensité modérée sous hypoxie normobare légère
Les participants effectueront des exercices d'intensité modérée à une fréquence cardiaque correspondant à 50 % WMAX (déterminée lors du test de charge de travail maximale) sous une hypoxie normobare légère (FiO2 : 15 %), deux fois 30 minutes par jour pendant 4 jours consécutifs sur un vélo ergomètre.
La concentration de glucose sur 24h sera surveillée en continu.
Ensuite, un défi de test de repas sera effectué au jour 5 pour déterminer l'oxydation du substrat à jeun/postprandiale.
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Le participant effectuera les interventions d'exercice consistant à faire du vélo à la fréquence cardiaque correspondant à 50 % WMAX (normoxie) ou à la fréquence cardiaque correspondant à 50 % WMAX (hypoxie) pendant 30 minutes, deux fois par jour, pendant 4 jours consécutifs.
La concentration de glucose sur 24h sera surveillée en continu.
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Comparateur placebo: Exercice d'intensité modérée sous normoxie
Les participants effectueront un exercice d'intensité modérée à 50 % WMAX (déterminé lors du test de charge de travail maximale) sous normoxie (FiO2 : 21 %) deux fois 30 minutes par jour pendant 4 jours consécutifs sur un vélo ergomètre.
La concentration de glucose sur 24h sera surveillée en continu.
Ensuite, un test de provocation par test de repas sera effectué au jour 5 pour déterminer l'oxydation du substrat à jeun/postprandiale.
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Le participant effectuera les interventions d'exercice consistant à faire du vélo à la fréquence cardiaque correspondant à 50 % WMAX (normoxie) ou à la fréquence cardiaque correspondant à 50 % WMAX (hypoxie) pendant 30 minutes, deux fois par jour, pendant 4 jours consécutifs.
La concentration de glucose sur 24h sera surveillée en continu.
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Concentration moyenne de glucose sur 24 heures (au jour 4)
Délai: Changement de la concentration moyenne de glucose par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 4
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La concentration de glucose sera mesurée dans le liquide interstitiel du tissu adipeux sous-cutané toutes les 5 minutes à l'aide d'un capteur de glucose (Enlite Glucose Sensor MiniMed ; Medtronic) (iPro2 Professional CGM MiniMed ; Medtronic, Northridge, CA, USA), qui sera inséré par voie sous-cutanée, à 5 cm de l'ombilic, sur le côté droit de l'abdomen, et sera connecté à un glucomètre en continu (iPro2 Professional CGM MiniMed ; Medtronic, Northridge, CA, USA).
Les effets cumulatifs des programmes d'exercices de 4 jours seront déterminés à l'aide des taux de glucose moyens sur 24 heures recueillis le jour 4.
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Changement de la concentration moyenne de glucose par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 4
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Variabilité glycémique sur 24 heures
Délai: Modification de la variabilité glycémique sur 24 heures par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) aux jours 2, 3, 4 et 5
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Les effets cumulatifs des régimes d'exercice de 4 jours seront déterminés à l'aide des niveaux de glucose sur 24 h recueillis le jour 4. La variabilité glycémique, qui reflète les fluctuations aiguës du glucose, sera évaluée par l'écart type de la concentration moyenne de glucose sur 24 h (DS)
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Modification de la variabilité glycémique sur 24 heures par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) aux jours 2, 3, 4 et 5
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Temps en hyper/hypoglycémie
Délai: Changement du temps passé en hyper/hypoglycémie par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) aux jours 2, 3, 4 et 5
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Les effets cumulatifs des programmes d'exercices de 4 jours seront déterminés à l'aide des niveaux de glucose sur 24 heures collectés le jour 4. La fréquence et la durée de l'hypo- et de l'hyperinsulinémie seront surveillées à l'aide de l'appareil iPro2 et du capteur de glucose Enlite (Medtronic) et sont définies comme un niveau de glucose. de ≥10,0 mmol/l pour l'hyperglycémie, tandis que l'hypoglycémie sera définie comme une concentration de glucose ≤3,9 mmol/l.
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Changement du temps passé en hyper/hypoglycémie par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) aux jours 2, 3, 4 et 5
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Dépenses d'énergie
Délai: Modification de la dépense énergétique par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5 pendant le repas-test
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
La dépense énergétique sera déterminée au moyen d'une calorimétrie indirecte au jour 5 (sous normoxie dans les deux périodes), après 4 jours consécutifs d'exercice sous normoxie ou hypoxie légère.
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Modification de la dépense énergétique par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5 pendant le repas-test
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Oxydation du substrat
Délai: Modification de l'oxydation du substrat par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5 pendant le repas-test
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Oxydation du substrat (par ex.
oxydation des glucides et des graisses) sera déterminé par calorimétrie indirecte au jour 5 (sous normoxie dans les deux périodes), après 4 jours consécutifs d'exercice sous normoxie ou hypoxie légère.
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Modification de l'oxydation du substrat par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5 pendant le repas-test
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Pression artérielle systolique et diastolique
Délai: Changement de la pression artérielle systolique et diastolique par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) aux jours 1, 2, 3, 4 et 5 dans des conditions de jeûne.
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Chaque matin, avant le petit-déjeuner, la pression artérielle systolique et diastolique sera mesurée en mmHg.
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Changement de la pression artérielle systolique et diastolique par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) aux jours 1, 2, 3, 4 et 5 dans des conditions de jeûne.
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HOMA-IR
Délai: Changement de HOMA-IR par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5 dans des conditions de jeûne
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
HOMA-IR sera déterminé à partir des taux circulants d'insuline et de glucose prélevés au jour 5.
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Changement de HOMA-IR par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5 dans des conditions de jeûne
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Expression génique/protéique de l'AMPK et phosphorylation de l'AMPK dans le tissu musculaire squelettique
Délai: Modification de l'expression génique/protéique de l'AMPK dans le tissu musculaire squelettique par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5, dans des conditions de jeûne, lorsque la biopsie du muscle squelettique sera prélevée
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
La biopsie du muscle squelettique sera réalisée au jour 5 dans des conditions de jeûne et sera analysée pour l'histologie et l'expression des gènes/protéines.
L'expression des gènes sera réalisée par q-PCR ciblée (réaction en chaîne par polymérase quantitative) et l'expression des protéines sera réalisée au moyen d'un Western blot pour quantifier l'expression de l'AMPK.
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Modification de l'expression génique/protéique de l'AMPK dans le tissu musculaire squelettique par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5, dans des conditions de jeûne, lorsque la biopsie du muscle squelettique sera prélevée
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Concentration systémique d'interleukine-8 (IL-8 ; marqueur inflammatoire)
Délai: Changement des concentrations d'IL-8 par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) pendant les conditions de jeûne au jour 5
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Au jour 5, le sang à jeun sera prélevé et analysé pour les marqueurs inflammatoires systémiques au moyen d'ELISA
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Changement des concentrations d'IL-8 par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) pendant les conditions de jeûne au jour 5
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Concentration systémique du facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-alpha ; marqueur inflammatoire)
Délai: Modification des concentrations de TNF-alpha par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) pendant les conditions de jeûne au jour 5
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Au jour 5, le sang à jeun sera prélevé et analysé pour les marqueurs inflammatoires systémiques au moyen d'ELISA
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Modification des concentrations de TNF-alpha par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) pendant les conditions de jeûne au jour 5
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Concentration systémique d'interféron-gamma (IFN-gamma ; marqueur inflammatoire)
Délai: Changement des concentrations d'IFN-gamma par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % O2) pendant des conditions de jeûne au jour 5
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Au jour 5, le sang à jeun sera prélevé et analysé pour les marqueurs inflammatoires systémiques au moyen d'ELISA
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Changement des concentrations d'IFN-gamma par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % O2) pendant des conditions de jeûne au jour 5
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Concentration systémique d'interleukine-6 (IL-6 ; marqueur inflammatoire)
Délai: Changement des concentrations d'IL-6 par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) pendant les conditions de jeûne au jour 5
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Au jour 5, le sang à jeun sera prélevé et analysé pour les marqueurs inflammatoires systémiques au moyen d'ELISA
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Changement des concentrations d'IL-6 par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) pendant les conditions de jeûne au jour 5
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Glycémie à jeun et postprandiale
Délai: Modification des concentrations de glucose plasmatique à jeun et postprandiale (mmol/L) par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Au jour 5, les concentrations de glucose circulant à jeun et postprandiale (mmol/L) seront déterminées lors d'un test de repas mixte riche en glucides.
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Modification des concentrations de glucose plasmatique à jeun et postprandiale (mmol/L) par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5
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Insuline plasmatique à jeun et postprandiale
Délai: Modification des concentrations d'insuline plasmatique à jeun et postprandiale (mU/L) par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Au jour 5, les concentrations d'insuline circulante à jeun et postprandiale (mU/L) seront déterminées lors d'un test de repas mixte riche en glucides.
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Modification des concentrations d'insuline plasmatique à jeun et postprandiale (mU/L) par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5
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Concentration plasmatique en acides gras libres à jeun et postprandiale
Délai: Modification des concentrations plasmatiques d'acides gras libres à jeun et postprandiale (μmol/L) par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Au jour 5, les concentrations en acides gras libres circulants à jeun et postprandiale (μmol/L) seront déterminées lors d'un test de repas mixte riche en glucides.
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Modification des concentrations plasmatiques d'acides gras libres à jeun et postprandiale (μmol/L) par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5
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Concentration plasmatique en glycérol à jeun et postprandiale
Délai: Modification des concentrations plasmatiques de glycérol à jeun et postprandiale (μmol/L) par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Au jour 5, le glycérol circulant à jeun et postprandial (μmol/L) sera déterminé lors d'un test de repas mixte riche en glucides.
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Modification des concentrations plasmatiques de glycérol à jeun et postprandiale (μmol/L) par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5
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Concentration plasmatique en triglycérides à jeun et postprandiale
Délai: Modification des concentrations plasmatiques de triglycérides à jeun et postprandiale (μmol/L) par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Au jour 5, les triglycérides circulants à jeun et postprandiaux (μmol/L) seront déterminés lors d'un test de repas mixte riche en glucides.
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Modification des concentrations plasmatiques de triglycérides à jeun et postprandiale (μmol/L) par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5
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Concentration plasmatique en lactate à jeun et postprandiale
Délai: Modification des concentrations plasmatiques de lactate à jeun et postprandiale (mmol/L) par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5
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Exercice d'intensité modérée sous hypoxie légère par rapport à la normoxie.
Au jour 5, le lactate circulant à jeun et postprandial (mmol/L) sera déterminé lors d'un test de repas mixte riche en glucides.
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Modification des concentrations plasmatiques de lactate à jeun et postprandiale (mmol/L) par rapport à un exercice d'intensité modérée sous normoxie (21 % d'oxygène) au jour 5
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Collaborateurs et enquêteurs
Parrainer
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (Réel)
Achèvement primaire (Réel)
Achèvement de l'étude (Réel)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Réel)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Mots clés
Termes MeSH pertinents supplémentaires
Autres numéros d'identification d'étude
- NL68218.068.18 / METC 18-059
Plan pour les données individuelles des participants (IPD)
Prévoyez-vous de partager les données individuelles des participants (DPI) ?
Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude
Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine
Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine
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